Symbioses between deep-sea mussels (Mytilidae: Bathymodiolinae) and chemosynthetic bacteria: diversity, function and evolution

Mussels of the subfamily Bathymodiolinae thrive around chimneys emitting hot fluids at deep sea hydrothermal vents, as well as at cold seeps and on sunken organic debris (sunken wood, whale falls). Despite the absence of light-driven primary production in these deep-sea ecosystems, mussels succeed reaching high biomasses in these harsh conditions thanks to chemosynthetic, carbon-fixing bacterial symbionts located in their gill tissue. Since the discovery of mussel symbioses about three decades ago our knowledge has increased, yet new findings are published regularly regarding their diversity, role and evolution. This article attempts to summarize current knowledge about symbiosis in Bathymodiolinae, focusing on mussel species for which information is available regarding both hosts and symbionts. Moreover, new data obtained from small mussels inhabiting sunken woods around the Philippines are provided. Indeed, mussel species from organic falls remain poorly studied compared to their vent and seep relatives despite their importance for the understanding of the evolution of symbiosis in the subfamily Bathymodiolinae. To cite this article: S. Duperron et al., C. R. Biologies 332 (2009).

RésuméLes mytilidés de la sous-famille Bathymodiolinae s'épanouissent autour des cheminées hydrothermales sous-marines émettant des fluides brûlants, ainsi qu'autour des sources de fluides froids et des débris organiques coulés tels le bois ou les carcasses de baleines. En dépit de l'absence de production primaire photosynthétique autochtone dans ces écosystèmes marins profonds, ces mytilidés peuvent atteindre des biomasses élevées grâce aux bactéries chimiotrophes fixatrices de carbone localisées dans leurs branchies. Notre connaissance de ces « systèmes symbiotiques » a progressée depuis leur découverte il y a une trentaine d'années, mais de nouvelles données sont régulièrement publiées concernant la diversité, le rôle et l'évolution de ces symbioses. Cet article présente une synthèse de ces connaissances, en se focalisant sur les espèces pour lesquelles des données sont disponibles concernant les hôtes et les bactéries symbiotiques. Par ailleurs, de nouvelles données sont présentées, tirées de l'étude de petits mytilidés peuplant les bois coulés autour des Philippines. En effet, ces espèces ont été peu étudiées par rapport aux grandes moules associées aux sources hydrothermales ou de fluides froids, en dépit de leur intérêt pour la compréhension de l'évolution de la symbiose chez les Bathymodiolinae. Pour citer cet article : S. Duperron et al., C. R. Biologies 332 (2009).